قد تكون أداة الذكاء الاصطناعي قادرة على اكتشاف السرطان باستخدام بقعة دم صغيرة مجففة

اليوم، كل شيء تقريبًا مدعوم بالذكاء الاصطناعي، للأفضل أو للأسوأ. ولكن في حين أن الذكاء الاصطناعي قد يسرق وظائف الناس ويخلق “فناً” رهيباً، فإن قواه يمكن أيضاً أن تستخدم لتحقيق الخير.

ينشغل الباحثون الطبيون باستخدام أحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي لمساعدتنا على فهم الأمراض وإدارتها.

أحد أجزاء هذه الرحلة الاستكشافية هو تحديد طرق مبتكرة لتشخيص الحالات الطبية. وهذا عمل مهم، حيث أن اكتشاف الأمراض في وقت مبكر يؤدي عمومًا إلى نتائج أفضل.

نظرًا لصعوبة تشخيص بعض أنواع السرطان ونقص مؤشرات الدم الموثوقة، يبحث بعض الخبراء فيما إذا كان الذكاء الاصطناعي يمكن أن يساعد.

في الوقت الحالي، غالبًا ما يتطلب التشخيص الدقيق مرافق ومعدات ووسائل نقل باهظة الثمن. على سبيل المثال، يحتاج الدم الكامل إلى تخزين يتم التحكم في درجة حرارته أثناء النقل، وهو ما يأتي بثمن.

وكما كتب مؤلفو ورقة بحثية جديدة، فإن “فعالية التكلفة هي المفتاح في فحص الأمراض”.

وتشكل هذه التكاليف عبئا إضافيا على البلدان النامية والمناطق الفقيرة، حيث يتم إغفال العديد من حالات السرطان بسبب عدم إمكانية الوصول إلى الرعاية الصحية. ولهذا السبب، يعتقد بعض الخبراء أنه بحلول عام 2030، 75% من وفيات السرطان سيحدث في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل.

بعض الأمراض يمكن أن تكون بالفعل تم تشخيصه باستخدام اختبارات بقعة الدم المجففة، وهي أرخص بكثير وأسهل في أخذها ونقلها من عينات الدم الكاملة.

ومع ذلك، فإن العلامات التشخيصية الأكثر شيوعًا للسرطان، مثل microRNAs والبروتينات، يتم تعطيلها بسهولة أثناء التجفيف. كما أن الكمية الصغيرة من الدم التي يتم جمعها لإجراء اختبار بقعة الدم غير كافية بشكل عام لتشخيص السرطان.

الأخبار الطبية اليوم تحدثت مع الدكتور جويل نيومان، استشاري أمراض الدم والقائد السريري لعلم الأمراض في مستشفى مقاطعة إيستبورن العام، الذي لم يشارك في الدراسة.

وتحدث عن صعوبات استخدام بقع الدم للكشف عن السرطان:

“عليك أن تجد شيئًا يمكن اكتشافه في كمية صغيرة من الدم، ويمكن ربطه بشكل متكرر بالسرطان. ما لا تريد القيام به هو اكتشاف شيء قد يحدث بشكل طبيعي ويؤدي إلى مزيد من التحقيقات أو القلق غير الضروري.

الدراسة الأخيرة تأخذ نهجا مبتكرا. وبدلاً من التركيز على علامات السرطان الموجودة، تكتشف تقنيتهم ​​التغيرات الأيضية المرتبطة بالسرطان. وكما يوضح المؤلفون، فإن ذلك يرجع إلى أن “معظم المستقلبات تظل مستقرة في البقع الجافة”.

وهم يعتقدون أن اختبار بقعة الدم الجافة السريع والفعال من حيث التكلفة والمدعوم بالذكاء الاصطناعي للكشف عن السرطان قد يكون خيارًا قابلاً للتطبيق. يعتمد اختبارهم التجريبي على تقنية تسمى قياس الطيف الكتلي لامتصاص/تأين الليزر المعزز بالجسيمات النانوية (NPELDI MS).

وباستخدام اختبارهم التجريبي، أظهر الباحثون أنه يمكنهم تشخيص السرطان باستخدام بقع الدم المجففة بحساسية تتراوح بين 82 و100%. وهذا يتفوق على اختبارات الدم الكاملة الحالية، والتي يقولون إن حساسيتها تتراوح بين 50-80%.

وكجزء من بحثهم، قاموا بتعريض اختبارات بقعة الدم لمجموعة من درجات الحرارة والظروف البيئية. ووجدوا أن العينات ظلت قابلة للحياة. وبالمقارنة، تتطلب العديد من اختبارات الدم الكاملة القياسية درجات حرارة منخفضة جدًا لمنع الفساد.

أيضًا، تعتمد الاختبارات القياسية على معالجة مسبقة باهظة الثمن وتستغرق وقتًا طويلاً للعينات، في حين يمكن تحليل اختبار بقعة الدم مباشرة، مما يوفر الوقت والمال. وبالمثل، تتطلب اختبارات بقعة الدم مساحة مادية أقل، مما يجعلها أسهل وأرخص في النقل.

قد يكون هذا النهج أيضًا أكثر أمانًا: فعملية تجفيف بقع الدم تعمل على تعطيل بعض مسببات الأمراض الضارة، والتي تظل نشطة في الدم كله.

كجزء من تحليلهم، قام الباحثون بتقييم عدد حالات السرطان الإضافية التي قد يلتقطونها باستخدام نظام بقعة الدم المجففة إذا تم تطبيقه على نطاق واسع.

حاليًا، يعتمد فحص سرطان القولون والمستقيم بشكل أساسي على تنظير القولون، ويتطلب سرطان البنكرياس التصوير المقطعي المحوسب (CT)، ويتم تشخيص سرطان المعدة باستخدام تنظير المعدة. وهذه كلها تقنيات باهظة الثمن وتتطلب طاقم طبي ماهر.

في المقابل، يوضح المؤلفون أن نهجهم “يمكن أن يحقق مستوى عال من الدقة التشخيصية، حتى عندما يتم إجراؤه من قبل العاملين الصحيين المحليين في البيئات السريرية المحدودة الموارد”.

ويقدرون أن حالات السرطان غير المشخصة في المجموعات السكانية المحرومة تتراوح من 34.56% إلى 84.30%.

ومع ذلك، إذا تم تنفيذ هذا النهج الجديد لفحص السرطان على أساس السكان في المناطق الريفية في الصين، فإن المؤلفين يقدرون أن معدلات الحالات غير المشخصة ستنخفض من:

• 84.30% إلى 29.20% لسرطان القولون والمستقيم
• 34.56% إلى 9.30% لسرطان البنكرياس
• 77.57% إلى 57.22% لسرطان المعدة

إم إن تي تحدث مع أنطون بيلشيك، دكتوراه في الطب، دكتوراه، أخصائي الأورام الجراحية، رئيس الطب، ومدير برنامج الجهاز الهضمي والكبد في معهد بروفيدنس سانت جون للسرطان في سانتا مونيكا، كاليفورنيا، الذي لم يشارك في الدراسة.

سألنا ما إذا كانت هذه النتائج مفاجئة:

“لقد فوجئت جدًا بهذه النتائج. إن انخفاض النسب التقديرية لحالات السرطان غير المشخصة (…) أمر مذهل، خاصة في المناطق الأقل نموا.

وللمساعدة في تجنب التشخيص الخاطئ، يجب نشر اختبارات بقع الدم على مستوى السكان، مما يعني أن التكلفة عامل مهم.

يقدم المؤلفون مثالا واحدا عن كيف يمكن لتقنيتهم ​​أن توفر المال: يمكن إرسال مظروف يحتوي على 100 ورقة مرشحة لاختبار بقعة الدم المجففة من قانسو – إحدى المقاطعات الأكثر تخلفا في الصين – إلى شنغهاي في 1.5 يوم فقط. سيكلف الشحن 0.32 دولارًا فقط.

وبالمقارنة، فإن صندوقًا يحتوي على 100 عينة من المصل السائل، وهو أكبر بسبع مرات، يستغرق من 4 إلى 5 أيام، ويتطلب نقل سلسلة التبريد، ويكلف 3.42 دولارًا.

إن العثور على طريقة دقيقة وفعالة من حيث التكلفة لتشخيص السرطان أمر مثير، ولكن هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به قبل أن تدخل هذه التكنولوجيا إلى العيادة.

في هذه الدراسة، قاموا باختبار نموذج الذكاء الاصطناعي الخاص بهم فقط على بضع مئات من العينات من أشخاص معروفين بإصابتهم بالسرطان.

قبل أن تنتقل هذه التكنولوجيا إلى الاتجاه السائد، يحتاج العلماء إلى اختبارها على الآلاف من الأشخاص في العالم الحقيقي. ومع ذلك، يظل بيلشيك متفائلاً بشأن هذا الاحتمال:

“يجب التحقق من صحة النتائج ودراستها مستقبليًا لأن هذا قد يغير الممارسة ويكون له تأثير كبير على تشخيص السرطانات المفقودة.”